Ecological and genetic features of protein content control in spring barley varieties in the conditions of the northern steppe of Ukraine

Abstract

His work aims to establish the ecological and genetic features of protein content control in spring barley varieties under the conditions of the Steppe of Ukraine. Heіman's genetic analysis allows us to judge the level of additive genetic variability. Under the influence of soil and air drought in 2021, high protein content of grain was noted in parental varieties - 13.5%, in hybrids - 13.3%. Under favorable conditions of 2022 - 12.2% and 11.5%, respectively. In the cool and rainy 2023, the protein content of both is equal - 12.1%. It was found that protein accumulation in spring barley grain depends to a greater extent on the hydrothermal conditions of the year (93.31%) than on the genetic characteristics of varieties and hybrids. In contrasting growing conditions, some advantages of the additive effect of genes in protein inheritance are noted; in optimal conditions, allelic and non-allelic interactions of genes contribute to the heritability of grain protein. A strategy for selection based on protein content in spring barley varieties is proposed for breeding, making it possible to improve the source material. Ця робота має на меті встановити екологічні та генетичні особливості регулювання вмісту білка в сортах ярого ячменю в умовах степу України. Генетичний аналіз Хеймана дозволяє оцінити рівень адитивної генетичної мінливості. Під впливом ґрунтової та повітряної посухи у 2021 році високий вміст білка в зерні було відзначено у батьківських сортів — 13,5 %, у гібридів — 13,3 %. За сприятливих умов 2022 року — 12,2 % та 11,5 % відповідно. У прохолодному та дощовому 2023 році вміст білка в обох є рівним — 12,1%. Було встановлено, що накопичення білка в зерні ярого ячменю більшою мірою залежить від гідротермальних умов року (93,31%), ніж від генетичних характеристик сортів та гібридів. У контрастних умовах вирощування відзначаються деякі переваги адитивного ефекту генів у спадковості білка; в оптимальних умовах алельні та неалельні взаємодії генів сприяють спадковості білка зерна. Для селекційної роботи запропоновано стратегію селекції на основі вмісту білка в сортах ячменю ярого, що дає можливість поліпшити вихідний матеріал.